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驚喜！碰撞的中子星產(chǎn)生完美的球形“kilonova”基洛諾瓦爆炸

時間：2025-12-03 12:29:27 來源：網(wǎng)絡(luò)整理編輯：焦點(diǎn)

核心提示

兩顆中子星碰撞并融合產(chǎn)生“kilonova”基洛諾瓦爆炸的插圖，新的研究表明可能是完美的球體。(Image credit: Robin Dienel/Carnegie Institution for 上海黃埔美女包夜包養(yǎng)vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)

驚喜！驚喜基洛碰撞的碰撞中子星產(chǎn)生完美的球形“kilonova”基洛諾瓦爆炸

兩顆中子星碰撞并融合產(chǎn)生“kilonova”基洛諾瓦爆炸的插圖，新的星產(chǎn)上海黃埔美女包夜包養(yǎng)vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)研究表明可能是完美的球體。(Image credit: Robin Dienel/Carnegie Institution for Science)
（神秘的生完地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（By Robert Lea）：一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)中子星碰撞時，球形它們產(chǎn)生的諾瓦爆炸是完美的球形。
這與以前圍繞爆炸的爆炸理論相矛盾，這些理論被稱為“kilonova”基洛諾瓦，驚喜基洛認(rèn)為爆炸應(yīng)該像扁平的碰撞圓盤一樣進(jìn)行。但是星產(chǎn)這些爆炸呈球形的原因仍然是個謎。
“基洛諾瓦”對我們理解宇宙演化很重要，生完因?yàn)檎乔蛐卧谶@些大規(guī)模宇宙爆炸創(chuàng)造的極端條件下，合成了金、諾瓦上海黃埔美女包夜包養(yǎng)vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)鉑和鈾等重元素。爆炸
基洛諾瓦的驚喜基洛最終結(jié)果是一個所謂的“超大質(zhì)量”合并中子星，它迅速坍縮產(chǎn)生一個黑洞。但是關(guān)于這些事件的其他細(xì)節(jié)仍然不為人知，所以對于天體物理學(xué)家來說，任何關(guān)于導(dǎo)致這些事件的碰撞的信息都是隱喻性的黃金粉塵。
第一次探測到kilonova是在2017年，宇宙爆炸位于距離地球約1.4億光年的地方。正是在分析這次大爆炸的數(shù)據(jù)時，天體物理學(xué)家驚奇地發(fā)現(xiàn)基洛諾瓦是球形的。
“誰也沒想到爆炸會是這個樣子。它是球形的，像一個球，這沒有任何意義。但我們的計(jì)算清楚地表明它是，”研究合著者、哥本哈根尼爾斯·波爾研究所的副教授達(dá)拉赫·沃森在一份聲明中說。
該研究的主要作者、尼爾斯·玻爾研究所的博士生艾伯特·斯內(nèi)彭解釋了為什么2017 kilonova的球形發(fā)現(xiàn)如此出人意料。“你有兩顆超級致密的恒星，它們在坍縮前每秒鐘繞對方運(yùn)行100次，”他解釋道。“我們的直覺，以及所有以前的模型都表明，碰撞產(chǎn)生的爆炸云必須具有扁平而不對稱的形狀。”
基洛諾瓦的球形形狀向研究人員表明，當(dāng)兩顆中子星螺旋在一起并合并時，可能存在迄今為止意想不到的物理現(xiàn)象。
“最有可能使爆炸呈球形的方法是從爆炸中心爆發(fā)出巨大的能量，使原本不對稱的形狀變得平滑，”Sneppen說。“所以球形告訴我們，在碰撞的核心可能有很多能量，這是無法預(yù)見的。”
該研究小組認(rèn)為，基洛諾瓦球形的秘密可能隱藏在合并產(chǎn)生的超大質(zhì)量中子星的短暫存在及其迅速坍縮為黑洞中。
“也許一種‘磁性炸彈’是在超大質(zhì)量中子星坍縮成黑洞時釋放出巨大磁場的能量時產(chǎn)生的，”沃森說。“磁能的釋放會使爆炸中的物質(zhì)分布得更呈球形。那樣的話，黑洞的誕生可能會很有能量。”
雖然這個理論可以解釋基洛諾娃的球形形狀，但它無法解釋天體物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)的另一個意想不到的特征。
基洛諾瓦人如何“傳播財(cái)富？”
基洛諾瓦以前的模型表明，他們鑄造的所有元素都應(yīng)該比鐵重。像金或鈾這樣的極重元素應(yīng)該在基洛諾瓦不同的地方產(chǎn)生，而不是像鍶或氪這樣相對較輕的元素。這些較輕和較重的元素也應(yīng)該被巨大的爆炸發(fā)射到不同的方向。
但是當(dāng)觀察2017 kilonova時，研究小組只發(fā)現(xiàn)了較輕的元素，并且還觀察到它們在整個空間中均勻分布。研究人員認(rèn)為，中微子是一種幽靈般的基本粒子，只與物質(zhì)發(fā)生微弱的相互作用，這可能是他們觀察到的這一意外情況的原因。
“另一種想法是，在超大質(zhì)量中子星存在的幾毫秒內(nèi)，它發(fā)出非常強(qiáng)大的輻射，可能包括大量的中微子，”Sneppen說。“中微子可以導(dǎo)致中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子，從而產(chǎn)生更多更輕的元素。這種想法也有缺點(diǎn)，但我們認(rèn)為中微子發(fā)揮的作用甚至比我們想象的還要重要。”
基洛諾瓦爆炸是球形的這一發(fā)現(xiàn)也有助于揭示暗能量，這種神秘的力量占宇宙總能量物質(zhì)含量的70%左右，顯然推動了宇宙的加速膨脹。
目前，通過觀察遙遠(yuǎn)的超新星、恒星死亡時發(fā)生的宇宙爆炸來測量宇宙膨脹的速度，與粒子物理學(xué)中對該速度的預(yù)測之間存在重大差異。
驚喜！碰撞的中子星產(chǎn)生完美的球形“kilonova”基洛諾瓦爆炸

一個基洛諾瓦和一個伽馬射線爆發(fā)的插圖，藍(lán)色代表被擠壓的物質(zhì)，紅色表示由兩顆中子星圍繞它們創(chuàng)造的合并物體旋轉(zhuǎn)噴射的物質(zhì)。(Image credit: Aaron M. Geller/Northwestern/CIERA and IT Research Computing Services)
“在天體物理學(xué)家中，有很多關(guān)于宇宙膨脹速度的討論。速度告訴我們，除了其他事情之外，宇宙有多老，”Sneppen解釋說。現(xiàn)有的兩種測量方法相差約十億年。在這里，我們可能有第三種方法，可以補(bǔ)充和測試其他測量。”
了解基洛諾瓦的形狀對于將這些宇宙事件變成一把測量棒至關(guān)重要。這是因?yàn)榉乔蛐蔚膶ο髸鶕?jù)觀察的角度以不同的方向發(fā)射光線，而球形爆炸無論方向如何都會提供更均勻的發(fā)射。當(dāng)測量宇宙距離，從而推斷宇宙的膨脹速度及其加速度時，這可能會導(dǎo)致更高的精度。
研究小組表示，在基洛諾瓦可以以這種方式用作測量工具之前，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)提出的剩余問題必須得到回答——這意味著需要對中子星合并進(jìn)行更多的觀察。
他們希望像激光干涉儀引力波天文臺(簡稱LIGO)這樣的引力波天文臺繼續(xù)工作，跟蹤這些合并發(fā)射的空間結(jié)構(gòu)中的微小波紋，將使這些基洛諾瓦觀測得以進(jìn)行。
這項(xiàng)新研究于2月15日在線發(fā)表在《自然》雜志上。

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